褐煤氧化氨解反应的工艺条件与动力学研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文褐煤氧化氨解反应的工艺条件与动力学研究姓名：徐雷金申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙勤20080415褐煤氧化氨解反应的工艺条件与动力学研究摘要以褐煤为原料，在较低的反应温度(≤110℃)和氧压(≤O．5Ⅷa)条件下进行氧化氨解反应制含氮腐植酸肥料。采用正交试验法和单因素实验法考察了反应温度、氨水浓度、氧压及固含率对褐煤氧化氨解反应产物中总氮及氨态氮含量的影响。结果表明，提高反应温度和氨水浓度有利于总氮含量的提高，而对氨态氮含量影响不大；提高氧气压力，总氮含量和氨态氮含量均略有提高；固含率(褐煤)对总氮含量和氨态氮含

2、量基本无影响。实验得到了褐煤氧化氨解反应较合适的工艺条件：反应温度llO℃，氨水浓度10％，氧压0．4MPa。对褐煤氧化氨解反应的动力学进行了研究。在反应温度80～110℃，氧压O．1~0．5MPa，氨水浓度60／o．-,10％的条件下，消除了外扩散和内扩散的影响后，建立了该反应的动力学模型如下：。墨c置8p％O．38c—M1．40，’‰=—万萨tool’堙(褐煤)．min热毛=毛oexp(一务上5i肚k'oexp(一与其中：毛=一面)，后k一意)klo=18．3kg旬·12mol呲MPa-03Smin-1，Et=3230J／mol，％=o．34[m

3、ol／L]¨，E’=-17871J／tool关键词：褐煤，氧化氨解，动力学，氮含量浙江工业大学硕士学位论文THERESEARCHoNPROCESSCONDITl0NSANDⅪNETICSoFAMMOⅪDATIoNOFBROWNCOALABSTRACTItwasstudiedthatthetechnologyproducedhydrogenfumicfertilizerviatheammoxidationofbrowncoalunderrelativelylowreactiontemperature任11O℃)andpressureofoxygen(S

4、O．5Mpa)．Effectsofreactiontemperature，concentrationofammonia,pressureofoxygenandsolidholduponthecontentoftotalnitrogenandammonianitrogenintheproductproducedbyammoxidationofbrowncoalwereresearchedbyorthogonaltestandsingal—factormethod．Theresultsindicatedthatthecontentoftotalnitro

5、gencanbeevidentlyimproved，inareactioncertaintimebyusinghighreactiontemperatureandconcentrationofammonia,butthecontentofammonianitrogenwasalmostnoimproved．Bothofthecontentoftotalnitrogenandammonianitrogenwereincreasedbutnotevidentlywhenthepressureofoxygenwaselevated．Thesolidhold

6、uphadlittleeffectonthecontentoftotalnitrogenandammonianitrogen．TherelativelyappropriateprocessconditionsofammoxidationofbrowncoalWasfoundbytheseexperiments：reactiontemperaturelO。C，pressureofoxygen0．41VIPa，concentrationofammonia1O％．Ⅱ浙江工业大学硕士学位论文Thekineticsexperimentswerecarriedo

7、utunderthefollowingconditions：reactiontemperature80--1IO。C，pressureofoxygenO．1-4)．5Mpa,concentrationofammonia6％-10％．Thekineticsequationestablishedisasfollowing：后1c篱8垅38c擒‰=_万萨’毛吨cXp(一舡肚k'0exp(一参k10=18．3kg。0·12molo·12lvIPao·38m一，％=o．34[tool／L]1一，mol堙(褐煤)·minE7=-17871J／molKEYWORD

8、S：Browncoal，ammoxidation，kinetics，thecontentofnitrogen